2019版高中生物 第四章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成学案 新人教版必修2.doc

1第第 1 1 节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成1 1掌握 DNA 和 RNA 分子的异同。2 2描述遗传信息的转录和翻译的过程。(重、难点)3 3理解遗传信息、密码子、反密码子的区别。(重点)遗 传 信 息 的 转 录1 1RNA 的组成及种类(1)基本单位及组成:(2)结构：一般是单链，且比 DNA 短。(3)RNA 的种类及功能：mRNAtRNArRNA名称信使 RNA转运 RNA核糖体 RNA结构单链单链，呈三叶草形单链功能传递遗传信息，蛋白质合成的模板识别密码子，运载氨基酸参与构成核糖体2.2.DNA 和 RNA 的比较：比较项目DNARNA基本组成单位不同 脱氧核苷酸核糖核苷酸五碳糖不同脱氧核糖核糖组成单位碱基不同特有的是胸腺嘧啶(或 T)特有的是尿嘧啶(或 U)结构不同双螺旋结构一般为单链，能通过核孔3.3.转录2(1)(2)过程：合作探讨探讨 ：经测定，甲、乙、丙、丁 4 种生物的核酸中碱基数量如下表：1 1AGCTU甲60406040乙30202030丙41234428丁3215162413(1)甲、乙含有哪种核酸？二者有什么区别？(2)丙中含有的核酸是哪种？生物丁的核酸中含有几种核苷酸？提示：(1)甲、乙中核酸是 DNA，甲只能为单链 DNA，乙最可能是双链 DNA。(2)RNA 8 种探讨 ：如图表示某细胞中的转录过程，据图思考以下问题：2 23(1)a、b、c 分别表示什么？(2)图中共有几种碱基？(3)在人的口腔上皮细胞，上述过程发生的场所在哪里？提示：(1)DNA、RNA、RNA 聚合酶 (2)5 种 (3)细胞核、线粒体思维升华1 1DNA 复制与转录的比较模板原料能量酶产物DNA 复制DNA 的两条链脱氧核苷酸ATP解旋酶、DNA 聚合酶DNA转录DNA 的一条链核糖核苷酸ATPRNA 聚合酶RNA2 2转录有关问题分析(1)碱基互补配对关系：GC、CG、TA、AU。(2)mRNA 与 DNA 模板链碱基互补，但与非模板链碱基序列基本相同，只是用 U 代替 T。(3)转录特点：边解旋边转录，单链转录。1 1已知病毒的核酸有双链 DNA、单链 DNA、双链 RNA 和单链 RNA 四种类型。现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该( )A分析碱基类型，确定碱基比率B分析碱基类型，分析核糖类型C分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型D分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型【解析】 确定 DNA 或 RNA，可分析碱基和五碳糖(有 U 或核糖者为 RNA；有 T 或脱氧核糖者为 DNA)；确定单链或双链可分析其中各种碱基所占的比率：若 A 与 T 或 U 相等，C与 G 相等，则为双链(当然也有可能是单链)；若不相等则为单链。如果分析氨基酸组成，则不能区分核酸类型。【答案】 A2 2对于下列图解，正确的说法有( )【导学号：10090105】表示 DNA 复制过程 表示 DNA 转录过程 共有 5 种碱基 共有 8 种核苷酸 共有 5 种核苷酸 A 均代表同一种核苷酸A BC D【解析】 由题干信息可知，图示 DNA 转录过程。因为 DNA 与 RNA 的基本单位不同，4故相同碱基代表不同核苷酸，所以图示核苷酸种类为 8，碱基种类数为 5。【答案】 C遗 传 信 息 的 翻 译1 1翻译的概念2 2密码子和反密码子(1)属于密码子的是(填序号)，位于mRNA(填名称)上，其实质是决定一个氨基酸的 3 个相邻的碱基。(2)属于反密码子的是(填序号)，位于tRNA 上，其实质是与密码子发生碱基互补配对的 3 个相邻的碱基。(3)密码子的种类为 64 种，反密码子的种类为 61 种。3 3翻译过程5合作探讨探讨 ：观察教材 P65表 4­1 回答下列问题：1 1(1)找出两种起始密码子和三种终止密码子，它们都能决定氨基酸吗？(2)决定精氨酸的密码子有哪些？决定色氨酸的密码子有哪些？据此，归纳密码子和氨基酸的对应关系是怎样的？提示：(1)起始密码子：AUG、GUG，分别编码甲硫氨酸和缬氨酸。终止密码子：UAA、UAG、UGA，它们不编码氨基酸。(2)决定精氨酸的密码子有 CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG。决定色氨酸的密码子只有 UGG。密码子和氨基酸的对应关系是：1 种密码子只能决定 1 种氨基酸(终止密码子除外)。1种氨基酸可由 1 种或多种密码子决定。探讨 ：如图表示 a、b、c 三个核糖体相继结合到一个 mRNA 分子上，并沿着 mRNA 移动2 2合成肽链的过程。据图探讨以下问题：(1)最早与 mRNA 结合的是哪个核糖体？核糖体沿箭头还是的方向移动？(2)图示过程是否有水的生成？(3)图示过程碱基的配对方式是什么？提示：(1)核糖体 c (2)是 (3)AU、GC思维升华1 1遗传信息、密码子、反密码子的关系6项目遗传信息密码子反密码子作用控制生物的性状直接决定蛋白质中的氨基酸序列识别密码子，转运氨基酸种类多样性64 种61 种图解2.2.翻译过程中多聚核糖体模式图解读图甲 图乙信息解读(1)图甲表示真核细胞中的翻译过程，图中是 mRNA，是核糖体，表示正在合成的 4 条肽链，翻译的方向是自右向左。(2)图乙表示原核细胞中的转录和翻译过程，图中是 DNA 模板链，表示正在合成的 4 个 mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程。3 3转录与翻译的不同点比较比较项目转录翻译场所主要是细胞核细胞质原料核糖核苷酸氨基酸碱基配对原则DNA mRNAAUTACGGCmRNA tRNAAUUACGGC信息传递DNAmRNAmRNA蛋白质时间生物生长发育的过程中产物RNA有一定氨基酸排列顺序的蛋白质1 1为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶，通过基因改造，将原来的精氨酸密码子 CGG 改变为酵母偏爱的密码子 AGA，下列哪项不是由此发生的变化( )A植酸酶氨基酸序列改变B植酸酶 mRNA 序列改变7C编码植酸酶的 DNA 热稳定性降低D配对的反密码子为 UCU【解析】 改变后的密码子仍然对应精氨酸，氨基酸的种类和序列没有改变，A 项错误。由于密码子改变，植酸酶 mRNA 序列改变，B 项正确。基因改造后，导致基因中 C(G)比例下降，DNA 热稳定性降低，C 项正确。反密码子与密码子互补配对，为 UCU，D 项正确。【答案】 A2 2下列关于如图所示生理过程的描述中，最合理的是( )A该生理过程可能发生于硝化细菌细胞内B表示噬菌体的转录和翻译过程C图中现象也可能出现在人体细胞核基因的表达过程中D图中两核糖体合成的肽链不同 【解析】 由图示可以看出，转录和翻译同时进行。人体细胞核基因转录出 mRNA 后，mRNA 通过核孔进入细胞质，与核糖体结合后指导肽链的合成，该过程与图示不符。噬菌体是非细胞结构的生物，不能独立进行代谢过程。图中两核糖体以同一 mRNA 为模板，合成的肽链相同。【答案】 A1 1下列有关 DNA 和 RNA 的叙述中，正确的是( )ADNA 和 RNA 是同一物质在不同时期的两种形态BDNA 和 RNA 的基本组成单位是一样的CAGCTGA既可能是 DNA 的碱基序列，也可能是 RNA 的碱基序列DmRNA 的碱基序列，取决于 DNA 的碱基序列，同时又决定蛋白质中氨基酸的序列【解析】 DNA 和 RNA 是两类不同的核酸，A 错误；DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA 的基本组成单位是核糖核苷酸，B 错误；T 为 DNA 的特有碱基，所以含有 T 的核苷酸序列只能是 DNA，不可能是 RNA，C 错误；DNA 上的遗传信息通过转录转移到 mRNA 上，mRNA通过翻译指导蛋白质的合成，D 正确。【答案】 D2 2下列关于转录的叙述，不正确的是( )8A多数发生在细胞核中B以核糖核苷酸为原料CDNA 的两条链都可作模板D边解旋边转录【解析】 DNA 的两条链中只有其中一条链可作为模板。【答案】 C3 3下列关于图中、两种分子的说法中，正确的是( ) 【导学号：10090106】A为 DNA，在正常情况下复制后形成两个相同的 DNAB为 tRNA，一种 tRNA 可携带不同的氨基酸C遗传信息位于上，密码子位于上D和共有的碱基是 A、U、G【解析】 为 DNA，在正常情况下复制后形成两个相同的 DNA 分子；为 tRNA，一种 tRNA 只能携带一种氨基酸；遗传信息位于上，密码子位于 mRNA 上，上具有反密码子；和共有的碱基是 A、G、C，DNA 中无 U。【答案】 A4 4下图表示某 DNA 片段遗传信息的传递过程，表示物质或结构，a、b、c 表示生理过程。请据图回答下列问题：(可能用到的密码子：AUG甲硫氨酸、GCU丙氨酸、AAG赖氨酸、UUC苯丙氨酸、UCU丝氨酸、UAC酪氨酸)(1)完成遗传信息表达的是_(填字母)过程，a 过程所需的酶有_。(2)图中含有核糖的是_(填序号)；由指导合成的多肽链中氨基酸序列是_。(3)若在 AUG 后插入三个核苷酸，合成的多肽链中除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化。由此证明_9_。【解析】 分析图示过程可知：a 为 DNA 的复制、b 为转录、c 为翻译。(1)完成遗传信息表达的是转录和翻译，为 b 和 c，DNA 的复制需要在解旋酶的作用下解开双链，然后在 DNA 聚合酶的作用下合成 DNA 子链。(2)RNA 中含有核糖，图中含有核糖的结构包括 mRNA、tRNA、rRNA。根据mRNA 上的碱基顺序组成的密码子，指导合成的多肽链中氨基酸序列是甲硫氨酸丙氨酸丝氨酸苯丙氨酸。(3)三个核苷酸对应一个氨基酸，由此证明一个密码子由三个相邻的碱基(核糖核苷酸)组成。【答案】 (1)b、c 解旋酶和 DNA 聚合酶(2) 甲硫氨酸丙氨酸丝氨酸苯丙氨酸(3)一个密码子由三个相邻的碱基(核糖核苷酸)组成课堂小结：网络构建核心回扣1.1.RNA 有三种：信使 RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体 RNA(rRNA)。2.2.转录的主要场所是细胞核，条件是模板(DNA 的一条链)、原料(4 种核糖核苷酸)、酶(RNA 聚合酶)和能量。3.3.翻译的场所是核糖体，条件是模板(mRNA)、“搬运工”(tRNA)、原料(20 种氨基酸)、酶和能量。4.4.密码子共有 64 种，其中决定氨基酸的密码子有 61 种，3 种终止密码子不决定氨基酸。5.5.一种氨基酸对应一种或多种密码子，一种密码子最多只决定一种氨基酸。6.6.每种 tRNA 只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种 tRNA 识别和转运。